不同棉花种质资源耐热性的田间鉴定

随着全球气候变暖,高温胁迫已经成为影响棉花产量的主要因素之一。中国棉花种植区,在7月和8月棉花花铃高峰期经常出现周期性极端高温胁迫,导致蕾铃脱落,降低了产量,因此棉花耐热性种质的筛选迫在眉睫。本试验在新疆吐鲁番自然高温条件下,调查200份不同棉花种质资源的脱落率、花粉活力、叶片萎蔫程度、花粉形态、不孕子率等田间性状。然后选择29份不同耐热性种质在河南安阳种植,调查30、35、40、45和50℃离体培养条件下的花粉萌发率。不同耐热性种质资源在自然高温条件下的鉴定指标和室内离体培养花粉萌发率存在着极显著的差异。而且不同鉴定指标间也存在着不同的相关性。结合田间调查结果和花粉离体培养萌发率,将29份种质划分为耐高温型、较耐高温型、高温较敏感型和高温敏感型种质,并初步确定了耐热性的鉴定指标。     

不同棉花种质资源耐热性鉴定

随着全球气候变暖,高温胁迫已经成为影响棉花产量的主要因素之一.中国棉花种植区,在7月和8月棉花花铃高峰期经常出现周期性极端高温胁迫,导致蕾铃脱落,降低了产量,因此棉花耐热性种质的筛选迫在眉睫.本试验在新疆吐鲁番自然高温条件下,调查200份不同棉花种质资源的脱落率、花粉活力、叶片萎蔫程度、花粉形态、不孕子率等田间性状.然后选择29份不同耐热性种质在河南安阳种植,调查30、35、40、45和50℃离体培养条件下的花粉萌发率.不同耐热性种质资源在自然高温条件下的鉴定指标和室内离体培养花粉萌发率存在着极显著的差异.而且不同鉴定指标间也存在着不同的相关性.结合田间调查结果和花粉离体培养萌发率,将29份种质划分为耐高温型、较耐高温型、高温较敏感型和高温敏感型种质,并初步确定了耐热性的鉴定指标.     

砧用南瓜品种资源耐热性鉴定及形态指标选择

高温是制约黄瓜生产的重要非生物胁迫因子之一。黄瓜(Cucumis sativus L.)嫁接苗能够有效缓解高温胁迫危害,但目前黄瓜嫁接砧木品种并不多。为此,本研究收集了国内外48份砧用南瓜种质,对萌发期和幼苗期进行高温处理(38℃和42℃),通过UPGMA聚类分析,鉴定其耐热性,并筛选适宜的形态指标。共测定了10个性状(发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、株高、茎粗、全株鲜重、全株干重、壮苗指数、热害指数)指标。结果表明,48份砧用南瓜种质耐热性在萌发期及幼苗期都可以分为4类。在2个时期皆表现出较耐高温的种质为日本绿霸和日本强力士;对高温敏感的种质有11份。种子相对发芽势、相对发芽指数、相对活力指数以及幼苗相对干重可作为砧用南瓜种质资源耐热性鉴定的可靠指标。     

黄淮海大豆种质农艺与品质性状分析及综合评价

以303份黄淮海地区大豆种质资源为研究对象,利用变异系数和Shannon-Weaver多样性指数对11个农艺性状和2个品质性状进行多样性分析,通过主成分、相关性以及逐步回归分析对大豆种质资源进行综合评价和评价指标筛选,为黄淮海大豆种质创新和品种选育提供参考.结果表明:13个性状变异系数的变化范围为5.52％～27.61...     

大豆种质资源萌发期耐旱性评价

随着全球气候的变化,干旱已成为限制大豆产量的重要环境因素之一,大豆种质资源耐旱性鉴定对大豆耐旱品种的培育及大豆耐旱机理的研究具有重要的意义。本研究首先选择4份耐旱性不同的材料,以PEG-6000作为渗透胁迫剂,研究了大豆种质在0%、10%、15%、16%、18%、20%、30%的PEG-6000溶液的胁迫下,相对发芽率、相对发芽势、相对胚根长度、萌发耐旱指数的变化。结果表明15%~18%PEG-6000溶液是大豆萌发期耐旱鉴定的适宜浓度范围。本研究采用16%PEG-6000溶液对568份大豆资源进行大豆种子萌发期耐旱鉴定,以相对发芽势、相对发芽率、相对胚根长度、相对苗高、萌发耐旱指数、活力指数作为评价指标,应用平均隶属函数评价法对大豆种质萌发期耐旱性进行综合评价,筛选出耐旱种质4份,较耐旱种质18份,中间型种质110份,较敏感种质194份,敏感型种质242份。     

陆地棉种质资源花铃期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选

大田试验设置正常灌水和干旱胁迫处理,于花铃期开始干旱处理,以株高、果枝数等12个农艺性状的平均数为基础,采用综合抗旱系数、模糊隶属函数、主成分分析、关联分析和聚类分析等统计分析方法相结合进行品种抗旱性鉴定和抗旱指标的筛选,为棉花抗旱品种鉴定和棉花生产提供理论依据。12个农艺性状对水分胁迫的敏感程度各异,基于D值、CDC值和WDC值的棉花种质抗旱性分析;通过D值的聚类分析结果,将153份种质资源分为5级,Ⅰ级(强抗旱型)5份、Ⅱ级(抗旱型)35份、Ⅲ级(中抗旱型)56份、Ⅳ级(较敏感型)56份和Ⅴ级(敏感型)1份。供试棉花种质的籽棉产量与D值、CDC值和WDC值均呈极显著正相关。筛选出花铃期抗旱性强的棉花种质有以色列1101,抗旱性弱的品种盐早2号。株高、籽棉产量、单铃重、有效铃数和果枝始节高度可作为棉花种质资源花铃期抗旱性评价的指标。     

高温胁迫对水稻花粉粒性状及花药显微结构的影响

对两个耐热性不同的水稻品系进行高温处理(8:00～17:00,37℃,17:00～8:00,30℃),测定了高温胁迫对水稻花粉粒性状及花药显微结构的影响.结果表明,高温胁迫导致花药开裂、花粉活力、花粉萌发率和柱头上花粉粒数的显著下降,花粉粒直径增大.高温下耐热品系996的花药开裂、花粉活力、花粉萌发率和柱头上花粉粒数明显高于热敏感品系4628,这表明耐热品系996在高温胁迫条件下能保持较好地花粉散落特性和花粉萌发特性,是其耐热性的生理基础;高温下耐热品系996的花药壁的表皮细胞排列较整齐,细胞间隙小;药隔维管束较大,维管束鞘细胞排列整齐,簿壁细胞多且排列整齐,木质部和韧皮部清楚可见;而热敏感品系4628花药壁的表皮细胞形状不规则,排列疏松,细胞间隙大,药隔维管组织受到很大程度破坏,维管束鞘细胞形状异常,排列紊乱,木质部和韧皮部界限不清.     

胡麻种质萌发期抗旱性综合评价

为研究不同类型胡麻种质萌发期抗旱性表现,以筛选抗旱品种,为抗旱育种提供科技支撑。本研究采用不同浓度的PEG-6000高渗溶液模拟干旱胁迫的方法,对定亚17、陇亚8号和2011621080进行渗透胁迫试验,筛选适宜浓度的PEG-6000溶液。对161份不同类型的胡麻种质在萌发期进行渗透胁迫试验,考查与抗旱性相关的5个性状,并运用单项抗旱系数、综合抗旱系数、隶属函数和灰色关联度相结合的方法对种质资源的抗旱性进行综合评价。结果表明,不同浓度PEG-6000胁迫对胡麻种质的萌发均有影响,当PEG-6000的浓度在18%时,各种指标的抑制作用均显著加强,因此本研究选用18%的PEG-6000浓度模拟干旱胁迫试验;PEG-6000胁迫降低了161份胡麻种质资源的相对发芽率,抑制了幼芽的生长,种质间表现出较大差异。根据抗旱性量度值将供试种质划为5级,其中1级抗旱型2份、2级15份、3级28份、4级82份、5级34份;供试种质的抗旱性强弱与地理来源息息相关。试验结果说明选择多个性状,综合评价胡麻萌发期抗旱性是可行且准确的。     

地方稻资源D43的开花期耐热特性研究

水稻在抽穗开花期对高温胁迫非常敏感,通过挖掘耐热资源,培育耐热水稻品种是应对高温热害最有效的方式。前期研究发现,地方稻资源D43在花期连续高温条件下能保持较高的结实率。本研究在大田和人工气候室不同高温处理下,分析了D43的开花时间与耐热性之间的相互关系。结果表明,高温能够使水稻的开花时间提前,D43表现出稳定的早花时特性,高温胁迫下的开花时间集中在8∶30~10∶00;在开花时间段恒定高温胁迫下,D43的结实率较低;但在大田高温和人工气候室模拟高温胁迫下,D43的开花时间避开了日高温段,从而表现出较高的结实率;花器官形态性状包括花药开裂率、柱头上的花粉附着数、花粉萌发数与结实率之间呈显著正相关,因此可用于评价水稻的花期耐热性。     

耐热水稻品种“Nagina 22”高温胁迫下的生理响应

为研究耐热水稻品种Nagina 22(N22)开花结实期高温胁迫下的主要生理响应,采用温室盆栽试验,在各供试材料的开花期,利用人工气候室进行高温胁迫处理。研究结果表明:N22在高温胁迫下不改变开花期但表现出日开花量的转峰;与N22相比,水稻感热品种Moroberekan花药开裂显著受阻,柱头上萌发的花粉数显著减少;花粉萌发数与花药开裂状况呈极显著的相关关系,进而表现出主穗结实率与柱头上花粉萌发数呈显著的相关关系;主穗日结实率在高温下呈递减趋势,且Moroberekan较N22的下降速率显著加快,表明耐热品种与高温胁迫对结实率存在累积效应,而且高温胁迫效应发生在开花授粉之前。     

新疆自然高温环境下玉米自交系开花期耐热性鉴定与评价

在新疆夏季自然高温环境下,以田间玉米空秆率、果穗结实率、相对结实率为主要评价指标,综合籽粒产量与穗部性状,对26份国内外玉米骨干自交系连续2年进行耐热性鉴定与评价,结合新疆当地高温干燥的气候特点,建立一套适宜玉米种质资源大田耐热性的鉴定、评价体系,为中国玉米耐热种质资源的遗传改良和新品种选育提供参考。结果表明:(1)不同基因型玉米自交系空秆率、果穗结穗率、相对结实率和耐热性差异较大,其中GW5F、GW4F、GW7F和PH6WC耐热性最强,在高温胁迫下空秆率最低,果穗结实率与相对结实率最高;其次为PHBA6、新自351等8份自交系,在高温胁迫下籽粒产量及综合表现较好;其余自交系对高温均表现敏感。(2)高温胁迫导致玉米穗部性状严重衰退,其中的穗重、穗行数和行粒数所受影响最大。(3)在年份或材料之间,玉米自交系籽粒产量与其主要农艺性状相关性差异较大,并以果穗重与籽粒产量相关性最高。(4)以相对结实率为主要指标通过层次聚类可将参试材料分为两大群,耐热性最强的GW5F、PH6WC、GW4M聚为第Ⅰ群,其余自交系聚为第Ⅱ群;第Ⅱ群中‘吉63’、Mo17等6份自交系可聚为第1亚群,PHBA6、LH82等6份自交系聚为第2亚群,郑58、新农育6390M等11份自交系聚为第3亚群。综合分析来看,该研究中表现极耐高温的4份自交系均为国外优异种质,可用于玉米耐高温基础研究和遗传改良;表现较强耐热性的8份品系多来自于新疆本地选育的材料,其遗传基础较为广泛,适应当地的高温环境,也是优异的耐热育种资源。     

棉花响应高温机理及耐高温种质资源研究

棉花是重要的经济作物,是天然纺织纤维的主要来源.我国是棉花生产大国和消费大国,但随着近年来温室效应加剧,频繁且持续发生的高温天气严重制约了我国的棉花生产.因此,棉花科技工作者开始关注棉花响应高温胁迫的研究,以期培育耐高温棉花品种以减少损失.本文对棉花响应高温胁迫的机制及耐高温种质创新研究进行综述,主要内容包括:(1)棉...     

黑龙江中上游地区早熟野生大豆种质资源的抗旱性鉴定

一年生野生大豆是栽培大豆的祖先种,具有遗传变异丰富、蛋白质含量高、抗逆性强等特点。我国东北北部地区野生大豆分布广泛,但对该地区野生大豆种质资源的性状鉴定和育种利用相对滞后。本试验选用来自黑龙江中上游地区、生育期相近的30份野生大豆资源,在人工控制水分的条件下进行全生育期多性状抗旱性鉴定。试验结果表明,不同性状对干旱胁迫的反应存在一定差异,其中产量和株高反应敏感,生育期性状及百粒重反应钝感。对所得抗旱性度量值(D)进行聚类分析,将供试材料划分为5个级别,其中I级(高度抗旱型) 2份(锦05017,C05038)、II级(中度抗旱型) 4份、III级(弱抗旱型) 12份、IV级(水分敏感型) 10份、V级(水分高度敏感型) 2份。抗旱性度量值(D)与营养生长期(V)、分枝数及单株产量呈极显著正相关,与生殖生长期(R)及R/V比值呈负相关,表明在干旱胁迫条件下,营养生长期(V)相对较长、生殖生长期(R)相对较短、R/V较小的材料抗旱性较高。综上所述,根据多性状指标计算的抗旱性度量值(D)是评价野生大豆资源抗旱性的可靠指标。营养生长期、R/V、分枝数和单株产量等性状可作为野生大豆抗旱性评价的简便指标。     

基于简化基因组测序的大黄鱼耐高温性状全基因组关联分析

利用Illumina HiSeqTM 2500测序平台, 对通过高温胁迫实验筛选得到的20尾耐高温和20尾不耐高温的大黄鱼(Larimichthys crocea)进行了简化基因组测序(SLAF-seq), 每个样本的平均测序深度达到10.26×, 共获得419211个高质量的群体单核苷酸多态性(SNP)位点 。利用TASSEL软件的混合线性模型(MLM)进行全基因组关联分析(GWAS), 共筛选到38个与大黄鱼耐高温性状显著相关的SNP位点(P<2.39E–08)。利用BLAST程序定位每个SNP位点在大黄鱼基因组中的位置, 并分析其周围的功能基因。结果在38个SNPs附近共找到26个已知的功能基因, 这些基因主要与细胞转录、代谢、免疫等功能相关。研究结果可为下一步大黄鱼耐高温分子机制解析及耐高温品种的选育提供参考。     

非洲水稻种质SDWG005苗期耐热生理基础

发现并鉴定水稻耐热新种质,培育耐热新品种,是降低高温热害对水稻生产影响的重要措施之一.前期研究表明,9311为热敏感种质,而非洲水稻种质SDWG005为强耐热种质.本研究在苗期,对9311和SDWG005进行了连续5d的高温胁迫(42℃/28℃,12 h/12h),并对二者高温胁迫前后的叶片表型、显微结构及其他生理指标...     

东北春大豆种质资源表型分析及综合评价

种质资源是大豆遗传育种和解析复杂数量性状的基础,通过对种质资源的评价,可指导育种实践中优异互补亲本的选择,提高优异基因交流累加和新品种培育的效率。本研究选用来自东北三省一区1923-2010年间选育的340份春大豆种质资源,通过在牡丹江地区对12个表型性状的2年综合鉴定,评价品种群体遗传变异特点和筛选优异种质资源,结果表明:(1)春大豆种质资源表型变异丰富。除生育期年份间差异不显著外,其他性状品种间和年份间均呈显著的差异,且2年变化趋势相同。有效分枝数变异幅度最大,其次是主茎荚数、单株粒重和株高,这些性状选择潜力较大,品质性状的变异幅度较小,选择潜力有限;(2)表型性状特征频率分布均符合正态分布。受育成单位纬度和育种目标的影响,生育期呈现北早南晚,北部育成品种营养体较小、植株矮小、节数相对较少、脂肪含量较高,南部育成品种营养体较大、植株高大、单株有效节数多且主茎单节最多荚数多,部分品种蛋白质含量相对较高;(3)采用主成分分析方法综合评价表明,吉育71的ZF值最高,综合性状表现最好,表型性状与ZF值相关分析结果显示,生育期、株高、主茎节数、地上部生物产量、收获指数、主茎荚数和主茎单节最多荚数等7个表型性状可作为春大豆种质资源综合评价指标。在大豆育种中应重视利用具有丰富遗传多样性的基因资源,在亲本选配时适当选择综合性状优良、育种性状优势互补的种质。     

外源亚精胺对高温下黄瓜幼苗叶片抗氧化系统的影响

以黄瓜热敏感品种‘长春密刺'和耐热品种‘津春4号'为试材,在人工气候箱内采用营养液栽培法研究了外源亚精胺(Spd)预处理对短期高温胁迫(42℃)下黄瓜幼苗叶片抗氧化系统的影响.结果显示:(1)随高温胁迫时间的延长,2个黄瓜品种幼苗叶片相对电导率升高、MDA含量增加,热敏感品种的膜脂过氧化程度大于耐热品种;高温胁迫4h,SOD活性降低,POD、CAT、APX活性升高,抗坏血酸(AsA)含量升高,类胡萝卜素(Car)含量降低,且随胁迫时间反映出耐热品种抗氧化系统的自我调节能力大于热敏感品种.(2)外源Spd预处理能有效抑制高温胁迫引起的膜脂过氧化伤害,增强SOD、POD、APX活性以及AsA和Car含量,增强植株抗氧化能力,且在热敏感品种上的应用效果优于耐热品种.研究表明,外源Spd预处理能有效提高黄瓜幼苗叶片处于高温胁迫时的抗氧化能力,对缓解高温胁迫有重要作用.     

2002年我国大豆(Glycine max)品种及种质资源的蛋白质和脂肪含量分析

对2002年全国14个主要大豆种植省(区)的大豆品种及其种质资源的蛋白质、脂肪含量进行了分析。结果表明,种质资源的蛋白质、脂肪平均含量均高于生产用品种。其中种质资源脂肪含量的变化幅度较大,显示了在未来的育种中更强的高脂肪含量的选择优势。国内种质资源蛋白质平均含量高于国外种质资源。国外种质资源脂肪含量总体上高于国内种质资源。黄淮海生态区品种蛋白质平均含量高于北方生态区品种。新育成黄淮海区域试验品种蛋白质平均含量高于目前黄淮海生态区生产用品种。同品种异地种植,其脂肪含量有明显变化。     

百合不同杂交系品种花粉贮藏特性分析

百合花粉贮藏是解决育种过程中花期不遇以及种质资源保存的重要环节,该试验以亚洲百合、东方百合和OT杂种系列的12个品种为材料,筛选出适合大部分品种花粉萌发的培养基及萌发率的观测时间,探讨花蕾发育时期[完全显色(-1级)、2/3显色(-2级)]、花粉收集后处理方式[离心管(处理Ⅰ)、离心管口加棉花(处理Ⅱ)、离心管口加棉花和管底添加干燥剂(处理Ⅲ)]、贮藏温度(常温、4℃、-20℃和-80℃)对花粉活力的影响。结果显示:(1)5%蔗糖+100(150)mg/L硼酸+30(50)mg/L氯化钙为适合大部分品种花粉萌发的液体培养基配方,百合花粉培养24h后测定萌发率为宜。(2)-1级花粉的萌发率比-2级的高且保持生命力的时间更长,如‘Tresor’-1级新鲜花粉的萌发率可达到83.2%,但其-2级只有21%。常温条件最不利于花粉保存,20d时大部分花粉萌发率为0;4℃与-20℃下较利于花粉短期贮藏且差别不显著。(3)经过4℃、120d贮藏,亚洲百合4个品种花粉萌发率最低能保持24.7%,最高能有55.9%左右;2个东方百合品种4℃下花粉萌发率为6.8%～12.7%;花粉在-80℃条件能较长时间保持活力,亚洲百合和东方百合花粉萌发率分别能保持26.7%～61.9%和7.1%～16.2%。(4)各个品种在不同温度条件下,大部分在处理Ⅲ下花粉萌发率较其他两种处理稍高。因此,-80℃结合在离心管口加棉花和管底添加干燥剂(处理Ⅲ)适合百合花粉的长期贮藏。     

油菜3个栽培种发芽期耐盐性评价

对油菜种质资源进行耐盐性评价是培育耐盐油菜品种的基础性工作。本研究在室内分别采用3种盐(NaCl)浓度(86 mmol/L、170 mmol/L、256 mmol/L)对芥菜型油菜(Brassica juncea)、白菜型油菜(B.rapa)和甘蓝型油菜(B.napus)等3个栽培种的203份种质资源进行盐胁迫,结果表明盐胁迫对各栽培种的发芽率有不同程度抑制作用,白菜型油菜表现最好,甘蓝型油菜次之,芥菜型油菜最差。基于发芽率筛选出14份优异种质。进一步利用梯度浓度盐(NaCl)溶液对其进行胁迫,发现各栽培种发芽率均随着盐浓度的升高呈下降趋势,符合Boltzmann曲线,但白菜型油菜下降最为缓慢。通过比较盐胁迫下各栽培种6个性状值(胚轴长、根长、总鲜重、地上部分鲜重、总叶绿素含量和电导率)后发现,白菜型油菜发芽期耐盐性优于甘蓝型油菜和芥菜型油菜。对170 mmol/L NaCl胁迫下14份种质各性状值的主成分分析表明,白菜型油菜Br2、甘蓝型油菜Bn1和Bn3为最耐盐种质,可用于耐盐油菜品种的培育。